KR100911150B1 - Extile reinforcement and method thereof and linear composite geogrid - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 섬유보강재 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 옹벽 형성 과정 중 흙속에 매설되어 성토층의 안정성을 향상시키거나 연약 지반에 매설되어 침하를 방지할 수 있는 섬유보강재 및 지오그리드에 관한 것이다.The present invention relates to a fiber reinforcing material and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a fiber reinforcing material and geogrid that is embedded in the soil during the retaining wall forming process to improve the stability of the fill layer or embedded in soft ground to prevent settlement will be.
복수의 블록이 상호 적층되어 형성되는 블록형 옹벽 구조물은 제방, 산비탈 등에서 흙의 흘러내림과 붕괴를 방지하기 위하여 사용된다. 각 블록에는 적층 방향을 조절할 수 있도록 돌출부와 오목부가 적절하게 배치되어 있어서 다양한 경사도를 만들 수 있다. A block retaining wall structure formed by stacking a plurality of blocks is used to prevent soil from falling down and collapsing in embankments, hillsides, and the like. In each block, protrusions and recesses are appropriately arranged to control the stacking direction so that various inclinations can be made.
적층되는 블록에는 지반의 인장강도를 보강하기 위해 띠 형상의 보강재가 설치된다. 보강재는 앵커나 앵커핀 등을 사용하여 블록에 고정되며, 지반에 길게 설치되어 지면과의 접촉면에서 발생하는 마찰력을 이용해서 인발되는 힘에 저항한다. The laminated blocks are provided with a strip-shaped reinforcement to reinforce the tensile strength of the ground. The reinforcement is fixed to the block using anchors or anchor pins, and is installed on the ground to resist the force drawn out by using frictional force generated on the contact surface with the ground.
그런데, 상술한 종래 보강재는 충분한 뒷길이를 갖지 못한다면 보강재와 지면 간의 결합력이 약해 옹벽 블록을 안전하게 지지하지 못하는 문제점이 있었다. 일부 보강재는 표면에 요철을 형성함으로써 흙과의 마찰을 높여 결합력을 향상시키지만, 이러한 정도로는 뒷길이 확보가 어려운 곳에서는 만족할 만한 마찰저항력을 형성하지 못하는 문제점이 있었다.However, the above-described conventional reinforcement has a problem in that the retaining wall block is not securely supported due to a weak coupling force between the reinforcement and the ground if it does not have a sufficient back length. Some reinforcing materials to improve the bonding strength by increasing the friction with the soil by forming the irregularities on the surface, there was a problem that can not form a satisfactory friction resistance in difficult to secure the back length to this extent.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 흙과 보강재 사이의 결합력을 현저하게 증대시켜 옹벽의 안정성 향상 및 연약 지반에 사용할 수 있는 섬유보강재 및 그 제조방법과 섬유보강재 지오그리드를 제공하는 데 있다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to significantly increase the bonding force between the soil and the reinforcing material to improve the stability of the retaining wall and to be used in soft ground and the fabric reinforcement geogrid and its fabric To provide.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 섬유보강재는 길이방향과 나란하게 마찰부와 결속부가 번갈아 배치되되, 마찰부는 내부에는 심재가 표면에는 요철이 마련되어 있으며, 결속부는 소정 간격으로 길이방향을 따라 천공홀을 구비한다. Fiber reinforcing material according to the present invention for achieving the above object is arranged alternately with the friction portion and the binding portion in parallel with the longitudinal direction, the friction portion is provided with the uneven surface on the core, the binding portion perforated along the longitudinal direction at predetermined intervals It is provided with a hole.
또한 본 발명에 따른 섬유보강재의 마찰부와 결속부는 단차가 형성되어 있다. In addition, the friction portion and the binding portion of the fiber reinforcing material according to the present invention is formed with a step.
또한 본 발명에 따른 섬유보강재의 천공홀의 길이(H)는 천공홀간 이격거리(S)의 2배이며, 폭(W)은 천공홀간 이격거리(S)의 0.5배이다. In addition, the length (H) of the drilling hole of the fiber reinforcing material according to the present invention is twice the distance (S) between the drilling holes, the width (W) is 0.5 times the distance (S) between the drilling holes.
또한 본 발명에 따른 섬유보강재의 마찰부와 결속부 사이에는 절취부가 마련 된다. In addition, a cutout is provided between the friction portion and the binding portion of the fiber reinforcing material according to the present invention.
또한 본 발명에 따른 섬유보강재는 복수개 사용 시 결속부의 천공홀이 교호로 적층되도록 한다. In addition, the fiber reinforcing material according to the present invention is to be laminated alternately when the plurality of punched holes of the binding portion.
또한 본 발명의 다른 측면에 따르면 복수의 섬유보강재를 옆으로 배치한 후 상호 인접하는 섬유보강재 결속부의 천공홀들을 클립으로 고정하여 마련되는 섬유보강재 지오그리드가 제공된다. In addition, according to another aspect of the present invention is provided with a fiber reinforcement geogrid is provided by fixing a plurality of fiber reinforcing material to the side after the adjacent hole in the fiber reinforcing material binding unit with a clip.
또한 본 발명의 다른 측면에 따르면 (a)섬유 심재에 합성수지 피복재를 피복하여 이중 사출하는 단계; (b)피복재를 롤러로 압착하여 마찰부와 결속부를 성형하는 단계; (c)성형된 피복재를 냉각시키는 단계; (d)결속부에 천공홀을 형성하는 단계; 및 (e)천공홀이 형성된 섬유보강재를 권취하는 단계;를 포함하는 섬유보강재 제조방법이 제공된다.In addition, according to another aspect of the present invention (a) coating the synthetic resin coating material on the fiber core material, the step of double injection; (b) pressing the coating material with a roller to form a friction part and a binding part; (c) cooling the molded cladding; (d) forming a perforation hole in the binding portion; And (e) winding the fiber reinforcement having the perforated hole formed therein.
본 발명에 따른 섬유보강재 제조방법에 있어서 상기 (b)단계는 제1압착롤러와 제2압착롤러로 이루어지며, 제1압착롤러는 마찰부와 결속부를 성형하고, 제2압착롤러는 결속부를 정밀 성형한다. In the method of manufacturing the fiber reinforcing material according to the present invention, the step (b) consists of a first pressing roller and a second pressing roller, the first pressing roller forms a friction part and a binding part, and the second pressing roller is a binding part with precision. Mold.
본 발명에 따른 섬유보강재 제조방법에 있어서 상기 (e)단계는 섬유보강재를 당기기 위한 캐터필러를 포함한다. In the method of manufacturing a fiber reinforcing material according to the present invention, the step (e) includes a caterpillar for pulling the fiber reinforcing material.
본 발명에 따른 섬유보강재는 결속부의 천공홀을 통해 섬유보강재의 상하를 덮는 흙을 상호 접촉시킴으로써 흙간의 결합력이 증대되어 종래보다 짧은 길이로도 옹벽 구조물을 안정적으로 지지하게 된다. 또한, 섬유보강재의 길이방향과 나란히 마련되는 마찰부와 결속부가 서로 단차를 가지기 때문에 섬유보강재를 상하로 덮는 흙간의 결합력을 더욱 증가시키게 된다. The fiber reinforcing material according to the present invention by contacting the soil covering the upper and lower surfaces of the fiber reinforcing material through the drilling hole of the binding unit to increase the bonding force between the soil is to support the retaining wall structure even in a shorter length than before. In addition, since the friction part and the binding part provided in parallel with the longitudinal direction of the fiber reinforcement have a step with each other, the bonding force between the soil covering the fiber reinforcement up and down further increases.
또한, 본 발명에 따른 섬유보강재는 복수개를 나란히 배치한 후 이웃하는 섬유보강재를 클립을 통해 연결함으로써 연약 지반 침하를 방지하는데 사용하는 지오그리드로도 활용될 수 있다. In addition, the fiber reinforcement according to the present invention may be used as a geogrid used to prevent soft ground subsidence by placing a plurality of side by side and connecting the adjacent fiber reinforcement through the clip.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 블록형 옹벽 구조물의 섬유보강재를 도시한 도면이다. 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 섬유보강재는 길이방향과 나란하게 복수의 마찰부(10)와 결속부(20)가 번갈아 배치되어 있다.1 is a view showing a fiber reinforcement of the block retaining wall structure according to the present invention. Referring to the drawings, the fiber reinforcing material according to the present invention are arranged alternately a plurality of
마찰부(10)는 섬유보강재에 강성을 부여하기 위한 폴리에스테르계 섬유 심재(11)를 내장하고 있다. 심재(11)는 복수의 가닥으로 이루어지며, 각 가닥은 수천 가닥의 미세 섬유로 이루어져 있어서 섬유보강재에 작용하는 인장력에 효율적으로 저항한다. 심재(11)에는 폴리에틸렌계 합성수지로 이루어진 피복재(12)가 피복되어 있으며, 이 피복재(12)의 표면에는 요철(13)이 형성되어 흙과의 마찰력을 더욱 증가시킨다. The
결속부(20)는 마찰부(10)의 피복재(12)와 같이 폴리에틸렌계 합성수지로 제조되며 섬유보강재를 둘러싸고 있는 상하측의 흙이 서로 접촉되도록 함으로써 흙 간의 결합력을 증대시킨다. 이를 위해, 결속부(20)는 섬유보강재의 길이방향을 따 라 소정 간격으로 천공홀(21)을 구비한다. 천공홀(21)의 길이(H)는 천공홀간 이격거리(S)의 2배이며, 폭(W)은 천공홀간 이격거리(S)의 0.5배이다. 길이(H)가 너무 길거나 이격거리(S)가 너무 짧거나 폭(W)이 너무 넓으면 횡방향으로 작용하는 힘에 취약하여 결속부(20)가 찢어지는 경우가 발생한다. 천공홀(21)의 모서리는 응력을 분산시킬 수 있도록 라운딩처리된다. The
마찰부(10)와 결속부(20)는 단차를 가지되, 바람직하게는 결속부(20)가 마찰부(10)보다 낮은 높이를 가진다. 이것은 결속부(20)에 흙이 상대적으로 더 채워짐으로써 상대적으로 흙의 하중을 천공홀(21)에 더 집중시켜 접촉하는 흙 간의 결합력이 더욱 증대시킨다. The
섬유보강재는 복수개가 적층되어 사용될 수도 있다. 이때는 겹쳐지는 천공홀(21,21')이 도 1에 점선으로 표시한 바와 같이 교호 상태가 되도록 배치하는 것이 바람직하다. 그리고, 섬유보강재는 나란히 배치되는 복수의 마찰부(10)와 결속부(20) 사이에 절취부(30)를 구비하여 필요한 인장강도에 따라 간편하게 분리해서 사용할 수 있도록 할 수 있다. Fiber reinforcement may be used in a plurality of laminated. At this time, it is preferable that the overlapping
도 2는 상술한 본 발명에 따른 섬유보강재를 제조하는 방법을 도시한 도면이다. 도면을 참조하면, 섬유보강재(1)는 이중사출부(100)와, 압착성형부(200)와, 냉각부(300)와 프레스부(400)와 인발부(500)와 권취부(600)를 통해 제조된다.Figure 2 is a view showing a method for manufacturing a fiber reinforcement according to the present invention described above. Referring to the drawings, the fiber reinforcing material (1) is a
이중사출부(100)는 마찰부(10)에 들어가는 섬유 원사에 합성수지 피복재(12)를 피복하기 위한 것으로서, 이중사출금형(110)으로 일측에서는 원사가 뭉쳐진 섬유 심재(11)가 들어가고 타측에서는 펠릿 형태의 합성수지를 녹인 용융수지가 사출 기(120)로부터 공급된다. The
압착성형부(200)는 섬유 심재(11)를 내장한 피복재(12)의 외형을 성형하기 위한 것으로서, 압착롤러(210)를 사용한다. 압착롤러(210, 제1압착롤러)의 외주에는 본 발명의 섬유보강재를 형성할 수 있도록 마찰부(10)와 결속부(20) 형태가 가공되어 있다. 본 실시예에서는 압착롤러(210)의 후방에는 보조압착롤러(220, 제2압착롤러)를 더 구비한다. 보조압착롤러(220)는 결속부(20)를 얇게 가공하기 위한 것으로, 전방의 압착롤러(210)에서 결속부(20)를 얇게 가공하게 되면 섬유보강재의 형태가 찌그러지기 쉽기 때문에 2차에 걸쳐 가공한다.The
냉각부(300)는 고열 상태로 성형되는 섬유보강재(1)의 열을 식히기 위한 것으로서, 연속적으로 공급되는 섬유보강재(1)를 효율적으로 냉각시킬 수 있도록 수냉식 탱크(310)에 침적시킨다. 탱크(310)의 물은 지속적으로 순환한다. 탱크(310)의 후단에는 섬유보강재(1)에 붙어 있는 물기를 제거할 수 있도록 에어브러쉬(320)가 횡방향으로 마련되어 있다.The cooling unit 300 is for cooling the heat of the fiber reinforcement 1 molded in a high temperature state, and is deposited in the water-cooled
프레스부(400)는 마찰부(10)와 결속부(20)가 성형된 섬유보강재(1)의 결속부(20)에 천공홀(21)을 형성하기 위한 것으로서, 다양한 폭이 요구되는 섬유보강재(1)의 특성에 따라 구비된 금형(410)을 미리 설치하여 연속적으로 천공홀(21)을 펀칭할 수 있도록 한다. The
인발부(500)는 가공 중인 섬유보강재(1)를 효과적으로 포장할 수 있도록 공정 중의 섬유보강재(1)를 권취기(600)로 당겨주는 역할을 한다. 인발부(500)로는 무한궤도로 회전하는 캐터필러가 바람직하다.The
한편, 도 4는 본 발명에 따른 섬유보강재를 연약 지반의 침하를 방지하기 위한 지오그리드로 활용한 일례를 예시한 도면이다. On the other hand, Figure 4 is a view illustrating an example of using the fiber reinforcement according to the invention as a geogrid for preventing the settlement of the soft ground.
도시된 바와 같이, 본 발명의 섬유보강재(1)를 복수 개 옆으로 배치한 후 상호 인접하는 결속부(20)의 천공홀(21,21')들을 결합부재로 연결하게 되면 직물 형태의 지오그리드가 형성된다. 섬유보강재(1)의 연결은 강도가 높으며 부식되지 않는 스텐레스 재질의 클립(40)을 이용하며, 클립(40)은 양단을 이웃하는 섬유보강재의 각 천공홀(21,21')에 걸은 후 압착하여 섬유보강재에 고정시키게 된다. 이와 같이 마련된 섬유보강재 지오그리드를 연약 지반에 넓게 시공하게 되면, 성토의 결합력이 지오그리드의 천공홀(21,21')들을 통해 증가되면서 지반의 침하를 효율적으로 방지하게 된다.As shown, when the plurality of fiber reinforcement (1) of the present invention is disposed sideways and then connecting the drilling holes (21, 21 ') of the
도 1은 본 발명에 따른 섬유보강재를 도시한 평면도이다.1 is a plan view showing a fiber reinforcing material according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 섬유보강재를 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a fiber reinforcing material according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 섬유보강재를 제조하는 장치를 도시한 도면이다.3 is a view showing an apparatus for manufacturing a fiber reinforcing material according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 섬유보강재를 활용한 지오그리드를 도시한 도면이다. Figure 4 is a view showing a geogrid utilizing a fiber reinforcement according to the present invention.
*도면의 주요 참조부호에 대한 간단한 설명** Brief description of the main references in the drawings *
1..섬유보강재 10..마찰부
11..심재 12..피복재11.
20..결속부 21..천공홀20.
30..절취부 40..클립30..cut 40..clip
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